ROS JAPAN Users Group Meetup 01
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source code : https://github.com/ros-users/marker_publisher
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- 4. 世界大会の様子
- 5. ■ロボカップ 2013 世界大会(オランダ) KIDサイズ：3on3サッカー4位 KIDサイズ：テクニカルチャレンジ1位 TEENサイズ：3on3サッカー 準優勝 TEENサイズ：テクニカルチャレンジ2位 ■ロボカップ 2013 ジャパンオープン 5連覇(殿堂入り) ■ロボカップ 2012 世界大会(メキシコ) KIDサイズ：ベストヒューマノイド(総合世界一) KIDサイズ：3on3サッカー 準優勝 KIDサイズ：テクニカルチャレンジ1位 TEENサイズ：3on3サッカー 準優勝 TEENサイズ：テクニカルチャレンジ 2位
- 6. ■教育用マイコンボードの開発プロジェクトのリーダー → 2011 ～ 2012年、ソフトウェアのライブラリ開発 ■農場用メータの自動読み取り技術に関して 企業と共同で開発中 ■今年からつくばチャレンジにアドバイザとして参加 ■OSSの活動にも積極的 日本Qtユーザー会、ROS JAPAN Users Groupに所属
- 9. 本日の勉強会の流れ ■13:50 ～ 15:50 ROSの概要解説(前川) ■16:00 ～ 17:30 ROS+Gazeboによるロボットシミュレーション入門(akio) ■17:40 ～ 18:20 Turtlebot2について(株式会社アールティ)
- 11. 勉強会の資料はネットに公開予定
- 12. 問い合わせ (ROS JAPAN Users Group) https://groups.google.com/group/ros-japan-users
- 13. Q ： 何から勉強するの？ A ： まずは本家のチュートリアルをこなしましょう これを続けるかどうかは今日の様子次第
- 16. ROS(Robot Operating System)とは ■オープンソースで提供されるロボット向けのメタ・オペレーティングシステム ■ロボット制御用のミドルウェア → ソースをコンパイルするためのビルドシステム → プロセス間通信のための通信ライブラリ ■ロボット工学分野の研究・開発におけるコードの”再利用”を 支援することが目的 ROS = 通信 + ツール群 + 機能群 + エコシステム
- 18. ROSの歴史 ■2007年 Stanford大学のAI Labが開発 ■2008年 WillowGarageが開発を引き継ぎ ■2013年2月からOSRF(Open Source Robotics Foundation)が開発
- 19. 通信の基本モデル
- 21. ■出版-購読型のメッセージング ■異なるプログラミング言語で記述されたノードでもやりとりが可能 Node A Node C Publish Subscribe Publish TopicA Publisher Publisher Node B Subscriber
- 26. ROSのノードについて理解する
- 28. ■rosrunを用いてパッケージに含まれるノードを起動 $ rosrun turtlesim turtlesim_node
- 29. ■ノードの一覧を表示 $ rosnode list /rosout /turtlesim Ctrl - Cでノードを停止
- 30. ■リマップでコマンドラインから名前を変更 $ rosrun turtlesim turtlesim_node __name := my_turtle rosnode list /rosout /my_turtle
- 31. ■ノードが起動しているか確認 $ rosnode ping my_turtle rosnode: node is [/my_turtle] pinging /my_turtle with a timeout of 3.0s xmlrpc reply from http://daikimaekawa-ThinkPad-X230:58887/ time=0.523806ms xmlrpc reply from http://daikimaekawa-ThinkPad-X230:58887/ time=1.019001ms xmlrpc reply from http://daikimaekawa-ThinkPad-X230:58887/ time=1.125097ms
- 32. ROSのトピックを理解する
- 33. ■キーボードによる亀の操作 $ rosrun turtlesim turtle_teleop_key
- 35. ■rostopicはトピックの詳細を調べるコマンド $ rostopic echo /turtle1/cmd_vel linear: x: 0.0 y: 0.0 z: 0.0 angular: x: 0.0 y: 0.0 z: 2.0 --- linear: x: 2.0 y: 0.0 z: 0.0 angular: x: 0.0 y: 0.0 z: 0.0 ---
- 38. ■配信-購読されているトピックとその型の情報を調べる $ rostopic list -v Published topics: * /turtle1/color_sensor [turtlesim/Color] 1 publisher * /turtle1/cmd_vel [geometry_msgs/Twist] 1 publisher * /rosout [rosgraph_msgs/Log] 3 publishers * /rosout_agg [rosgraph_msgs/Log] 1 publisher * /turtle1/pose [turtlesim/Pose] 1 publisher Subscribed topics: * /turtle1/cmd_vel [geometry_msgs/Twist] 2 subscribers * /rosout [rosgraph_msgs/Log] 1 subscriber
- 39. ■rostopic typeで特定のトピックのメッセージ型を調べる $ rostopic type /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist
- 40. ■rosmsgを使用してメッセージの詳細を調べる $ rosmsg show geometry_msgs/Twist geometry_msgs/Vector3 linear float64 x float64 y float64 z geometry_msgs/Vector3 angular float64 x float64 y float64 z
- 41. ■rostopic pubはトピックへデータを配信します ■turtlesimを直線速度2.0, 角速度1.8で移動させる $ rostopic pub -1 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist -- '[2.0, 0.0, 0.0]' '[0.0, 0.0, 1.8]' rostopic pub [topic] [msg_type] [args]
- 42. ■亀は動き続けるために定期的な1Hzのコマンドが必要 $ rostopic pub /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist -r 1 -- '[2.0, 0.0, 0.0]' '[0.0, 0.0, 1.8]'
- 43. ■何が起こっているかはrqt_graphでも可視化できる ■rostopic pub node と rostopic echo nodeが通信 $ rqt_graph
- 44. ■rostopic hzは配信されたデータの更新頻度を調べる ■/turtle1/poseを購読して, turtlesim_nodeの速さがど の程度か見てみよう $ rostopic hz /turtle1/pose subscribed to [/turtle1/pose] average rate: 62.489 min: 0.016s max: 0.016s std dev: 0.00011s window: 62 average rate: 62.491 min: 0.016s max: 0.016s std dev: 0.00009s window: 125 average rate: 62.496 min: 0.016s max: 0.016s std dev: 0.00009s window: 187 データの更新頻度は60Hz
- 45. ■コマンドを組み合わせて便利に使える ■rostopic type と rosmsg showを結合して使ってみよう → 普通にパイプが使える $ rostopic type /turtle1/cmd_vel | rosmsg show geometry_msgs/Vector3 linear float64 x float64 y float64 z geometry_msgs/Vector3 angular float64 x float64 y float64 z
- 49. ■rosservice listでアクティブなサービスの情報を表示 $ rosservice list /clear /kill /reset /rosout/get_loggers /rosout/set_logger_level /spawn /turtle1/set_pen /turtle1/teleport_absolute /turtle1/teleport_relative /turtlesim/get_loggers /turtlesim/set_logger_level
- 50. ■rosservice type でサービスの型を表示します $ rosservice type clear std_srvs/Empty リクエストの作成にデータを送らない レスポンスの受け取りにデータを受け取らない
- 51. ■rosservice callでサービスを呼び出す ■turtlesimをクリアしよう $ rosservice call clear
- 52. ■サービスが引数をとる場合を考えましょう ■spawnサービスは新しい亀を誕生させる $ rosservice type spawn | rossrv show float32 x float32 y float32 theta string name --- string name
- 53. ■位置と向きを与えて新しい亀を誕生させよう → 名前の指定は任意 $ rosservice call spawn 2 2 0.2 “” name: turtle2 作成した亀の名前を返す
- 55. ■rosparam setでパラメータの値を変える $ rosparam set /background_r 255 $ rosservice call clear
- 56. ■rosparam getでパラメータの値を取得する $ rosparam get /background_r 255
- 57. ■全てのパラメータサーバの中身を見る $ rosparam get / background_b: 255 background_g: 86 background_r: 255 rosdistro: 'hydro ' roslaunch: uris: {host_daikimaekawa_thinkpad_x230__57324: 'http://daikimaekawa-ThinkPad-X230:57324/'} rosversion: '1.10.2 ' run_id: 2ec6f1ae-be3f-11e3-986c-b8763fd266b5
- 58. ■全てのパラメータをファイルに書き出す $ rosparam dump params.yaml ■yamlファイルをcopyというネームスペース の中に読み込む $ rosparam load params.yaml copy ■rosparam getで中身を確認する $ rosparam get copy/background_b 255
- 60. ■ROSのワークスペースを作成(catkin) $ mkdir -p ~/catkin_ws/src $ cd ~/catkin_ws/src $ catkin_init_workspace $ cd ~/catkin_ws $ catkin_make $ echo “source ~/catkin_ws/devel/setup.bash” >> ~/.bashrc $ source ~/.bashrc
- 61. ■パッケージ作成 $ cd ~/catkin_ws/src $ catkin_create_pkg marker_publisher roscpp visualization_msgs
- 62. ■ノードを作成 $ roscd marker_publisher/src $ vi marker_publisher.cpp
- 63. ■使用するヘッダファイルのインクルード #include <cmath> #include <ros/ros.h> #include <visualization_msgs/Marker.h>
- 64. ■初期設定 #define DEFAULT_RATE 20 int main(int argc, char *argv[]){ ros::init(argc, argv, “test”); ros::NodeHandle n; ros::Publisher marker_pub = n.advertise<visualization_msgs::Marker>(“visualiz ation_marker”, 10); ・・・ }
- 65. ■初期設定 int main(int argc, char *argv[]){ ・・・ visualization_msgs::Marker line_strip; line_strip.header.farme_id = “practice”; line_strip.ns = “practice”; line_strip.id = 1; line_strip.type = visualization_msgs::Marker::LINE_STRIP; line_strip.action = visualization_msgs::Marker::ADD; ・・・ }
- 66. ■初期設定 int main(int argc, char *argv[]){ ・・・ line_strip.scale.x = 0.1; line_strip.color.b = 1.0; line_strip.color.a = 1.0; float phai = 0.0; n.setParam(“/rate”, DEFAULT_RATE); ・・・ }
- 67. ■図形を作成 int main(int argc, char *argv[]){ ・・・ for(int i=0; i <= 10; i++){ const float radius = i % 2 ? 6.0 : 3.0; const float theta = (72.0 * (i/2) + (i%2) * 36.0) * M_PI / 180.0; geometry_msgs::Point vertex; vertex.x = radius * cos(theta); vertex.y = radius * sin(theta); line_strip.points.push_back(vertex); } ・・・ }
- 68. ■図形の回転 int main(int argc, char *argv[]){ ・・・ while(ros::ok()){ int val = DEFAULT_RATE; if(n.getParam(“/rate”, val)){ std::cout << “val = ” << val << std::endl; } ros::Rate r(val); line_strip.header.stamp = ros::Time::now(); line_strip.pose.orientation.z = sin(phai / 2); line_strip.pose.orientation.w = cos(phai / 2); ・・・ } return 0; }
- 69. ■図形の回転 while(ros::ok){ ・・・ marker_pub.publish(line_strip); phai += 0.05; if(phai > 2 * M_PI) phai -= 2 * M_PI; r.sleep(); }
- 70. ■CMakeLists.txtを編集 $ rosed marker_publisher CMakeLists.txt
- 72. ■パッケージをビルド $ cd ~/catkin_ws $ catkin_make
- 73. ■ノードを起動 $ rosrun marker_publisher marker_publisher_node ■rostopic echoでframe_idを確認 $ rostopic echo /visualization_marker ・・・ frame_id: practice ・・・ line_strip.header.frame_id = “practice”
- 74. ■rvizで図形を可視化
- 76. ■図形の回転速度を変更 $ rosparam set /rate 100
- 77. ■rosbagでトピックを記録 $ rosbag record /visualization_marker ■marker_publisher_nodeを停止 $ Ctrl - C ■rosbagでバグファイルを再生 $ rosbag play *.bag rosbagはデバックの強い味方
- 80. <robot name=”test_robot”> <link name=”link1” /> <link name=”link2” /> <link name=”link3” /> <link name=”link4” /> <link name=”world” /> </robot> ? リンク間の関係を定義する
- 81. <robot name=”test_robot”> ・・・ <joint name=”joint1” type=”continuous”> <parent link=”world”/> <child link=”link1”/> </joint> <joint name=”joint2” type=”continuous”> <parent link=”link1”/> <child link=”link2”/> </joint> ・・・ </robot>
- 82. <robot name=”test_robot”> ・・・ <joint name=”joint3” type=”continuous”> <parent link=”link1”/> <child link=”link3”/> </joint> <joint name=”joint4” type=”continuous”> <parent link=”link3”/> <child link=”link4”/> </joint> </robot>
- 83. ■パース可能なのかを確認 $ check_urdf urdf_tutorial.xml robot name is: test_robot ---------- Successfully Parsed XML --------------- root Link: world has 1 child(ren) child(1): link1 child(1): link2 child(2): link3 child(1): link4
- 85. ■空間を追加 ・・・ <joint name=”joint1” type=“continuous”> <parent link=”world”/> <child link=”link1”/> <origin xyz=”5 0 0” rpy=”0 0 3.14”/> </joint> <joint name=”joint2” type=“continuous”> <parent link=”link1”/> <child link=”link2”/> <origin xyz=”5 2 0” rpy=”0 0 3.14”/> </joint> ・・・
- 86. ■空間を追加 ・・・ <joint name=”joint3” type=“continuous”> <parent link=”link1”/> <child link=”link3”/> <origin xyz=”5 0.5 0” rpy=”0 0 0”/> </joint> <joint name=”joint4” type=“continuous”> <parent link=”link3”/> <child link=”link4”/> <origin xyz=”5 0 0” rpy=”0 0 3.14”/> </joint> ・・・
- 88. ■ジョイントの回転を定義 ・・・ <joint name=”joint1” type=“continuous”> <parent link=”world”/> <child link=”link1”/> <origin xyz=”5 0 0” rpy=”0 0 3.14”/> <axis xyz=”0 1 0”/> </joint> <joint name=”joint2” type=“continuous”> <parent link=”link1”/> <child link=”link2”/> <origin xyz=”5 2 0” rpy=”0 0 3.14”/> <axis xyz=”0.707 0.707 0”/> </joint> ・・・
- 89. ■ジョイントの回転を定義 ・・・ <joint name=”joint3” type=“continuous”> <parent link=”link1”/> <child link=”link3”/> <origin xyz=”5 0.5 0” rpy=”0 0 0”/> <axis xyz=”0.9 0.15 0”/> </joint> <joint name=”joint4” type=“continuous”> <parent link=”link3”/> <child link=”link4”/> <origin xyz=”5 0 0” rpy=”0 0 3.14”/> <axis xyz=”0.707 0.707 0”/> </joint> ・・・
- 92. 次はシミュレータの解説を行います